Thermodynamic analysis on preparation of fibrous NiO precursor powders with oxalate precipitation process

According to the principles of simultaneous equilibrium and mass balance, a series of thermodynamic equilibrium equations of Ni（ Ⅱ）-C2 O4^2--NH3-NH4^＋-H2O system at ambient temperature are deduced theoretically and the logarithm concentration versus pH value（lg[Ni^2＋ ]r-pH） diagrams at different solution compositions are drawn. The results show that when pH is above 8.0, nickel ions coordinate with ammonia, the precipitation proceeds slowly accompanying with the release of nickel ions from the multi-coordinated Ni（NH3）n^2＋ （n= 1, 2,…, 6） and the morphology of NiO powder precursor is fibrous; when pH is below 8.0, nickel ion directly reacts with C2O4^2- and the morphology of NiO powder precursor is of cubic-shape. Some experiments were made to confirm the relation between the total concentration of nickel ion and pH. It is shown that the thermodynamic mathematical model is correct and the calculated values are basically accurate.     

Composition and morphology of complicated copper oxalate powder

In Cu(Ⅱ)-C2O42--NH3-NH4+-H2O system, complicated copper oxalate powders were synthesized by coordination-precipitation process with ammonium oxalate as precipitating agent. The composition and morphology of the powders were characterized by chemical analysis, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (IR), and thermogravimetric and differential thermal analysis (TGA-DTA). The effects of temperature, copper ion concentration and pH value were investigated. The experimental results show that pure copper oxalate hydrate is prepared below a critical pH value of 6.0, whereas the powder turns to be a complicated copper salt combined with NH3 over the pH value. Probable chemical formula, CuC2O4·x(NH3) ·yH2O can be assumed, where x and y relate to experimental conditions. Technological parameters, such as temperature, initial copper concentration and solution pH value, have significant effects on particle size, morphology and dispersion of the powders. Powders with various morphologies, pie shape, spindle shape and rod shape, can be synthesized under certain technological conditions.     

化学-电化学协同反应制备电子级超细铜粉的研究

中国电解法生产铜粉粒径分布一般在30μm以上,且所得铜粉大部分集中在附加值低的中低端领域,无法满足电子信息领域的更高要求。本研究采用化学-电化学协同反应制备电子级超细铜粉,探讨了化学反应时间、电流密度和阴极成分等对铜粉的粒度、形貌以及结构等影响。结果表明：随着化学反应时间延长,铜粉粒度逐渐增大,树枝状逐渐密实;随着电流密度增加,铜粉粒度逐渐减小,呈分散较好的树枝状。确定较佳工艺条件为：化学反应时间为1 min,电流密度为300 A·m^-2,Al阴极。在此工艺条件下可得到平均粒度为6.44μm,松装密度0.828 g·cm^-3,分散性较好的树枝状超细铜粉。也进一步探明了化学-电化学的协同反应机制是置换反应预先生成晶核,电化学沉积在晶核上原位生长形成树枝状晶体。     

砷酸铜制备工艺过程热力学分析

绘制了Cu-As-H2O系电位－pH图、不同As浓度下lg[Cu]T[As]T)-pH图以及Fe-As(V)-H2O系lg[Fe]T-pH图等,分析了由墨铜渣制备胂酸铜过程的热力学。酸性氧化浸出可同时浸出Cu和As,pH＝2左右脱脱铁率可达99％以上。铜砷比和pH值的不同,可以得到不同形式的砷酸铜;CuHAsO4,Cu2AsO4OH,Cu5H2(AsO4)。在胂酸铜制备工艺条件下,所得砷酸铜分子式为Cu5H2(AsO4)4。热力学分析结果与XRD相一致。     

纤维状镍钴合金前驱体制备热力学分析与镍钴配比的控制

根据同时平衡原理和质量守恒原理,推导Ni(Ⅱ)-Co(Ⅱ)-C2O42--NH3-NH4+-H2O反应体系中金属离子和草酸盐在常温水溶液中的热力学平衡方程,计算并绘制该体系的1g[Me2+]T-pH图.结果表明,在水溶液中,当pH值小于5.0时,溶液中镍离子和钴离子以设定配比转移到前驱体粉末中,前驱体的形貌为粒状聚集体;当pH值大于5.0时,由于Ni(NH3)n2+和Co(NH3)n2+(n=1-6)离子的形成,前驱体粉末中镍钴配比不能维持料液中设定的配比值,前驱体在pH为5.0-8.0范围内呈现棒状形貌,而在pH>8.0时为纤维状形貌.改变沉淀介质可以在pH为2.0-8.6范围内获得配比准确、成分均匀的纤维状镍钴合金前驱体.     

Thermodynamic equilibrium diagram of the chlorine-titanium system

1 Species considered and not consid- ered in the chlorine-titanium system Species considered and not considered in chlo- rine-titanium system are shown in table 1. Main reasons that species are not considered are the im- possibility of existence or lack o…     

草酸钴沉淀过程的溶液体系演变模拟

通过pH值在线检测和Co浓度离线分析方法,结合热力学数据建立的平衡模型,对草酸钴沉淀过程的溶液体系进行动态模拟。结果表明,随着沉淀反应的进行,体系pH值和过饱和度不断下降,沉淀率则逐渐升高,沉淀过程依次经历诱导期、成核期和生长期。在较高的反应物浓度下,沉淀反应速度更快,体系pH值和过饱和度下降速度随之增大,而沉淀率也有所增加。SEM和激光粒度分析结果表明,较高的反应物浓度下所得草酸钴粉体的一次晶粒粒径较小,易于团聚形成尺寸较大的刺球状团聚体。通过引入Davies活度系数,pH值在线分析模型和Co浓度离线分析模型吻合度高,模拟结果重现性好。     

不同干燥方法对超细铜粉形貌和性能的影响

通过液相还原法制备出超细铜粉,然后分别采用热风干燥、微波干燥、真空干燥和真空冷冻干燥除去粉体中的水分.通过用SEM、XRD及粒度分布仪表征了铜粉的表面形貌、表面结构及尺寸大小.结果表明,真空冷冻干燥能有效阻碍超细铜粉间的团聚,且保证了良好性能,是超细铜粉的较佳干燥方式.     

Thermodynamic calculation on metallic thermoreduction during preparation of aluminum-rare master alloys

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＲｅｃｅｎｔｌｙａｌｕｍｉｎｕｍ ｒａｒｅｍｅｔａｌａｌｌｏｙｓａｔｔｒａｃｔｍｕｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔ.Ｍｅｔａｌｌｉｃｔｈｅｒｍｏｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ,ｉｎｗｈｉｃｈｏｘｉｄｅｓａｎｄｃｈｌｏｒｉｄｅｓｏｆｒａｒｅｍｅｔａｌａｒｅｒｅｄｕｃｅｄａｎｄｉｎ ｓｉｔｕａｌｌｏｙｅｄｂｙａｌｕｍｉｎｕｍ ,ｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎａｌｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆａｌｕｍｉｎｕｍ ｒａｒｅｍｅｔａｌａｌｌｏｙｓ .Ｈｏｗｅｖｅｒｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｍｏ…     

铈-硫易切削钢平衡析出相热力学计算与分析

采用Thermo-Calc热力学软件对铈-硫易切削钢300~1500 ℃范围内的析出相进行了热力学计算,并得到了平衡凝固相变路径图。此外,还讨论了Ce、S含量对Ce₂O₂S平衡相的影响和S、Mn含量对MnS平衡相的影响。结果表明,铈-硫易切削钢中平衡析出相主要有Ferrite、Ce₂O₂S、Corundum、Austenite、M₂(C,N)、Liquid、M₂₃C₆、MnS、Sigma、Spinel与M(C,N);随着Ce含量增加,Ce₂O₂S的析出量逐渐增加,但是S含量变化对Ce₂O₂S相的析出几乎没有影响;随着S含量增加,MnS平衡相的析出量逐渐增加,析出温度也逐渐增高,Mn含量变化对MnS相的析出量几乎没有影响,但Mn含量增加会使MnS析出温度升高;铈-硫易切削不锈钢铸坯中的硫化物呈球形、椭球形、纺锤形或短棒状并以簇状沿晶界分布,属于第Ⅱ类硫化物;通过添加稀土Ce,铈-硫易切削钢中球形稀土复合夹杂物所占比例较高,长宽比≤3的硫化物占比达到84.86%,硫化物的形态控制取得了较好的效果。     

Custom 450不锈钢平衡析出相的热力学计算

Custom 450是一种应用广泛的马氏体时效不锈钢,在工业生产中,冶炼方法和合金元素的批次差异会对其性能产生明显影响。通过Thermo-Calc热力学软件研究了不同温度下该钢的平衡相组成类型和含量,并结合室温力学性能测试,分析C、N、Nb含量的影响。结果表明：Custom 450试验钢的平衡相有α、γ、σ、NbNi3、FCC-Cu、M23C6、Nb（C,N）和少量的Z-CrNbN、Laves相和χ相;随时效温度升高,材料抗拉强度和屈服强度降低,伴随着析出相类型转变和总质量分数的减少;C、N含量提高,使合金中平衡析出的碳化物及碳氮化物质量分数增加,金属间化合物平衡量减少;Nb含量的提高对总的碳化物及碳氮化物质量分数影响较小,而会促进金属间化合物质量分数的提高。     

纤维状超细银粉前驱体制备热力学分析

根据同时平衡原理和质量平衡原理,从理论上推导出了Ag(Ⅰ)-C2O42--NH3-NH4+-H2体系中金属银离子和草酸盐在水溶液中热力学平衡的数学模型,计算并绘制出该体系的lg[Ag]T-pH图。在此基础上,分析液相沉淀过程中溶液的lg[Ag]T与pH之间的关系并推断出制备纤维状银粉前驱体粉末的理想pH值为5.0~6.0之间,为液相沉淀过程的实验操作提供了理论依据。最后通过验证实验证明了热力学计算结果的准确性。     

不同Cr、Ni含量下TP347H钢的热力学平衡相

利用Thermo-Calc软件模拟计算了不同含量Cr、Ni的TP347H钢的平衡相组成。结果表明,原始TP347H钢随着温度升高,析出相M23C6、MX相和σ相的含量逐渐减少,700 ℃时析出相中主要为MX相和σ相。不同Cr、Ni含量TP347H钢中,随着Cr含量的升高,相图中主要生成相有向右移动的趋势,Cr是促进σ相析出的元素,Ni是抑制σ相析出的元素。     

焊药混合时间对铜及铜合金手工自蔓延焊接的影响

铜及铜合金手工自蔓延焊接是一种融合自蔓延焊接和手工弧焊等技术的新型应急焊接技术.手工自蔓延焊接的质量控制和焊接接头性能会受到燃烧型焊条成形工艺参数的影响,而焊药混合时间又是焊条成形工艺参数中重要的因素.通过试验研究了颗粒团聚与混料时间的关系,不同混料时间下粉末颗粒分布情况,焊条燃烧速度与混料时间的关系曲线,并且通过金相...     

温度对金刚石粉体表面镀铜的影响

在金刚石粉体表面通过化学沉积得到铜金属镀层,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段研究了镀液温度对镀速、镀层组织及形貌的影响。结果表明:当镀液温度低于30℃时,镀速为零,反应不能发生;温度在30~45℃时,随着温度的升高,铜的衍射峰逐渐增强;45℃时,基体完全被覆盖,镀层致密均匀;温度在45~50℃时,衍射峰进一步增强,镀层晶粒明显变大,致密度降低,表层有脱落现象;随着温度进一步增大,铜的衍射峰强度开始降低,60℃时,镀层有明显的脱落,翻边起皮现象。     

基于同时平衡原理的Au-I~--H_2O系热力学分析

采用同时平衡原理对Au-I--H2O系的浸金热力学进行分析,分别研究溶液与固体Au以及Au I沉淀与固体Au平衡时的φ-p H关系、Au I存在条件和溶液中含金组分的变化规律。结果表明:随着溶液中含金组分的总浓度cT(Au)的降低或含碘组分的总浓度cT(I-)的增加,还原电位φsol/Au迅速降低,Au3+/Au2O3的平衡p H值增大,非常有利于金的碘化浸出;随着溶液中cT(I-)逐渐增加,出现Au I沉淀且其沉淀量呈先增大后减小的趋势;在cT(Au)为1×10-4 mol/L的条件下,当溶液中cT(I-)浓度大于0.0021 mol/L时,可避免Au I沉淀的生成,金主要以Au I2-络合离子形式存在。Au-I--H2O系的浸金热力学分析为金的高效碘化浸出提供了理论依据。     

Thermodynamic calculation method for formation of rare earth inclusions in conductive copper

１－ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｉｎｃｅｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓｈａｖｅｓｔｒｏｎｇａｆｆｉｎｉｔｙｔｏｏｘｙｇｅｎ，ｓｕｌｐｈｕｒａｎｄｏｔｈｅｒｄｅｔｒｉｍｅｎｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｄｅｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｄｅｓｕｌｐｈｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｍｏｖａｌｏｆｄｅｔｒｉｍｅｎｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｃａｎｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｒａｒｅｅａｒｔｈｅｌｅｍｅｎｔｓｔｏｌｉｑｕｉｄｃｏｐｐｅｒ，ａｃｈｉｅｖｉｎｇａｃｌｅａｎｌｉｑｕｉｄｃｏｐｐｅｒ，ｃｌｅａ…     

Thermodynamic Equilibrium Diagrams of Sulphur-Chromium System

1 Substances Considered and notConsidered in the S-Cr systemSubstances considered and not considered ofthe sulphur-chromium system are shown in ta-ble 1. Main reasons that substances are not con-sidered are the lack of thermodynandc data orimPossibility of existence.It is well known that CrS, . is a solid solutionof sulphur in CrS with different stoichiometries.CrS,.,, and CrsS. are only some of a series. Thelatter is mentioned in reference[l], quoted byreference[2]. In fact, the solid s…     

Cu2+−Ni2+−NH3−NH4+−C2O42−−H2O体系金属离子沉淀行为热力学分析

针对反应体系Cu2+?Ni2+?NH3?NH4+?C2O42??H2O中Cu2+和Ni2+的反应行为,根据物质守恒原理,建立热力学数学模型.模拟计算结果表明,该体系中金属离子的沉淀是一个复杂的动态平衡过程;在高pH条件下,Cu2+和Ni2+与NH3配合分别形成[Cu(NH3)n]2+(n=3?5)和[Ni(NH3)m]...     

从铂化合物制备尾液中回收超细铂粉的研究

将不同的铂化合物制备尾液经过氯化铵沉淀,实现与其他杂质元素的分离,将铂转化为氯铂酸铵中间体,经液相化学还原得到超细铂粉。研究了中间体形态、(NH4)2PtCl6溶液浓度、分散剂种类及加入量对铂粉粒度、比表面积、形貌的影响。结果表明,铂化合物尾液种类不影响超细铂粉的形貌及颗粒尺寸,以PVP为分散剂,硼氢化钠为还原剂,在优化条件下制备的铂粉平均粒度约150 nm,纯度99.99%,直收率97.8%,颗粒形貌均匀、分散程度高、比表面积及颗粒尺寸均符合超细铂粉国家标准,方法可用于从多种铂类化合物制备尾液直接制备超细铂粉。